CN105754313A - 一种纳米隔热母粒及其制备方法和应用 - Google Patents

一种纳米隔热母粒及其制备方法和应用 Download PDF

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CN105754313A CN201510734500.2A CN201510734500A CN105754313A CN 105754313 A CN105754313 A CN 105754313A CN 201510734500 A CN201510734500 A CN 201510734500A CN 105754313 A CN105754313 A CN 105754313A
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Abstract

本发明公开了一种纳米隔热母粒及其制备方法和应用。该纳米隔热母粒的原料配方包括下述以重量份计的组分:纳米隔热粉体5~50份,润湿分散剂1~50份,抗氧化剂0.1~10份、树脂10~200份,其中所述的纳米隔热母粒中纳米隔热粉体的质量百分比含量为0.1~20%。该母粒可以进一步按不同的比例与聚碳酸酯共混挤出得到不同厚度的、透明度高、雾影值低的隔热板。

Description

一种纳米隔热母粒及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及化工材料以及环保领域,尤其涉及一种纳米隔热母粒及其制备方法和应用。
背景技术
聚碳酸酯板(即PC板)具有优异的力学和光学性能,因此被广泛应用于建筑领域作为轻质透明材料。然而PC板对太阳光中的可见光波段(400纳米~800纳米)和红外波段(800纳米~2500纳米)无选择透过性,导致了其在提供高通透性的同时,具有较差的隔热性能。如今,随着人们节能环保意识的逐渐提高,在保留PC板美观通透效果的同时,降低其对红外光的透过率成为一大诉求。
目前这一目标主要通过在聚碳酸酯板表面涂覆一层透明隔热涂层来实现。CN101956443通过将含有纳米氧化锑锡的隔热涂料涂覆于碱液预处理过的聚碳酸酯板得到了具有隔热功能的聚碳酸酯板。与常规无机透明材料(如玻璃)相比,聚碳酸酯板表面能较低,因此在进行涂覆施工时容易形成刷痕、麻点等漆膜缺陷,这会大大影响材料的光学性质。同时基材表面能较低会影响涂层与聚碳酸酯板基材之间的附着力。较低的界面间附着力会带来涂层脱落的风险,降低了材料的使用寿命。除此以外,涂层与聚碳酸酯板的折光指数差也会影响材料的通透性。
涂膜法的上述缺点可以通过在聚碳酸酯板内部直接引入具有透明隔热功能的纳米材料来解决。一般流程为先制备具有透明隔热功能的母粒,再将该母粒与树脂基料混合挤出得到透明隔热板材。CN104448757直接将具有红外吸收功能的金、铟锡氧化物粉体和聚碳酸酯树脂粉在双螺杆挤出机中混合得到隔热母粒,再将该隔热母粒与普通聚碳酸酯树脂基料混合挤出得到保温隔热聚碳酸酯板。CN104559118将具有近红外线阻隔功能的铯钨青铜和氧化锡锑与醇醚溶剂混合得到分散液,再将其与聚碳酸酯树脂粉和有机紫外吸收剂混匀造粒得到具有紫外和近红外阻隔的母粒。然而上述发明只是将纳米隔热粉体与其他组分简单混合,没有针对纳米颗粒在母粒树脂基体中的分散采取任何特殊措施,这会大大影响最终材料的通透性和隔热效果,体现为雾影值较高。常用的隔热纳米材料为无机纳米颗粒,其与有机树脂的折光指数差别较大,这意味着只有当其在树脂基体中的分散真正达到纳米级时才有可能得到高透明度的复合材料。然而纳米颗粒由于其尺寸小、表面能高、与有机树脂基体之间的相容性差,所以在与有机树脂直接混合的过程中很容易形成尺寸可达亚微米级甚至微米级的二次团聚,其在复合材料中会起到散射中心的作用,因此会大大提高复合材料的雾影值,降低其透明性。
CN103003342通过炭黑和钨氧化物的复配来实现雾影值的降低,先将隔热粉体和炭黑分散至有机溶剂中,再通过升温减压干燥得到分散好的粉体再将其与树脂及其他添加剂混合得到隔热母粒。CN101835824则将自制的钨氧化物粉体与有机溶剂混合分散后,再通过喷雾干燥得到纳米粉体,并将其与树脂直接混合挤出得到隔热母粒。然而上述两项专利公开的技术方案仅能得到隔热粉体含量不超过2%的透明隔热母粒。这是因为干燥制粉过程中已经分散开的纳米颗粒会重新聚集形成二次团聚,从而降低复合材料最终的透明性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种隔热粉体含量高、隔热粉体分散性优异的纳米隔热母粒及其制备方法与应用。
本发明先将纳米隔热粉体通过优化的分散配方和分散工艺在分散介质中制成纳米分散液,具有隔热功能的无机纳米颗粒在纳米分散液中的分散可以达到真正的纳米级。然后,不经过干燥制粉工艺,直接将该纳米分散液与抗氧化剂和树脂混合熔融挤出得到隔热粉体含量高,分散性优异的纳米隔热母粒。本发明通过常温液相分散过程,利用分散剂在纳米颗粒表面形成了一层有机稳定层,降低了由布朗运动形成团聚体的概率,保证了分散液中纳米颗粒的分散性。同时,本发明直接将纳米隔热粉体的分散液与树脂等其他组分熔融混合挤出,避免了干燥制粉过程中形成二次团聚。此外,纳米颗粒表面的有机稳定层可以降低无机颗粒与有机树脂基体之间的界面张力,提高无机相与有机相之间的相容性,因此可以改善纳米颗粒在有机树脂基体中的分散性,从而保证了隔热母粒中纳米颗粒仍然可以以纳米级形式存在。
相比于已有技术,本发明可以通过优化的配方和工艺设计制备稳定的,具有隔热功能的纳米分散液。所得的纳米分散液中,纳米隔热粉体以纳米级(平均粒径小于100纳米)形式存在。随后的混合熔融挤出工艺直接使用所得的湿态纳米分散液,避免了分散液的干燥制粉工艺,可以避免纳米隔热粉体在挤出过程中形成亚微米乃至微米级的二次团聚,从而实现了纳米隔热粉体在母粒中也可以以纳米级形式存在。在同等纳米粉体添加量的条件下,由该母粒制得的PC板的透明性更高,雾影值更低。此外,由于分散性的提高,纳米粉体在母粒中的可添加量也随之大幅提高,因此在后续制备隔热PC板过程中,可以采用更少量的母粒与其他组分混合,从而可以进一步降低隔热PC板的厚度,实现更高的透明性和更低的雾影值,满足更多的实际需求。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
通过采用优化的分散剂组合和分散工艺,将纳米隔热粉体先分散至适当的分散介质中形成稳定的有机纳米分散液,其中纳米粉体以纳米级形式存在(平均粒径小于100纳米)。随后再将该分散液与树脂粉以及需要的助剂一起混合熔融挤出得到具有隔热功能的纳米隔热母粒。该隔热母粒可以进一步与常规PC树脂混合挤出制得不同厚度的、透明性高、雾影值低、隔热性能优异的隔热PC板。
本发明提供了一种纳米隔热母粒,其原料配方包括下述以重量份计的组分:纳米隔热粉体5~50份,润湿分散剂1~50份,抗氧化剂0.1~10份、树脂10~200份,其中所述的纳米隔热母粒中纳米隔热粉体的质量百分比含量为0.1~20%,优选为5~15%,更优选为8~10%。
根据本领域常规,本发明采用上述原料配方在制备纳米隔热母粒时,需加入分散介质,在制备过程中分散介质会挥发掉,所述的纳米隔热母粒中不含有分散介质。本领域常规使用的分散介质可选自水、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、丙二醇、丙酮、2-丁酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯和二甲苯中的一种或多种中的一种或多种。
较佳地,本发明所述的纳米隔热母粒的原料配方由下述以重量份计的组分组成:纳米隔热粉体5~50份,润湿分散剂1~50份,抗氧化剂0.1~10份、树脂10~200份,其中纳米隔热粉体的质量百分比含量为0.1~20%,优选为5~15%,更优选为8~10%。
较佳地,所述的纳米隔热粉体为纳米铯钨青铜(Cs0.33WO3)、纳米氧化锡锑(ATO)、纳米氧化铟锡(ITO)和纳米氧化钒(V2O5)中的一种或多种。所述的纳米隔热粉体的粒径优选为1~100纳米,更优选为1~30纳米。
所述的润湿分散剂的分子结构较佳地同时包含:对无机颗粒具有亲和力的基团,如羟基、羧基、羧酸盐、磷酸酯基、氨基、铵根、多元胺、多元酸及聚醚;和易被溶剂化的高分子链,如聚酯、聚醚、及聚丙烯酸酯。所述的润湿分散剂更佳地为聚丙烯酸酯类分散剂、聚氨酯类分散剂和硅烷偶联剂中的一种或多种。其中聚丙烯酸酯类分散剂和聚氨酯类分散剂更佳地为高分子量类型和/或可控聚合类型分散剂,如PX系列、PU系列、PA系列、16x系列、18x系列、19x系列、以及21xx系列分散剂中的一种或多种。上述DISPERBYK牌号分散剂名称中“x”为0~9的任意阿拉伯数字,比如161即属于16x系列。其中PX系列、PU系列、PA系列购于巴斯夫公司,16x系列、18x系列、19x系列、以及21xx系列购于德国毕克化学。
其中硅烷偶联剂更佳地为苯基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
较佳地,所述的润湿分散剂的用量占所述纳米隔热粉体总重量的10~500%,更佳地为50~200%。
较佳地,所述的抗氧化剂为胺类抗氧化剂、酚类抗氧化剂、和亚磷酸酯中的一种或多种,较佳地为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯(Irganox1076)与(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(Irgafos168)中的至少一种或多种。
较佳地,所述的树脂为聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸(酯)树脂、聚乙烯树脂、和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等透明树脂中的一种或多种,更佳地为聚碳酸酯树脂。其中聚碳酸酯树脂的重均分子量范围较佳地为10,000~100,000,更佳地为20,000~60,000。
本发明还提供了所述的纳米隔热母粒的制备方法,其包含以下步骤:
(1)将润湿分散剂溶于分散介质中,再加入纳米隔热粉体,超声,然后球磨或者砂磨处理,得到纳米分散液;
(2)将步骤(1)所得的纳米分散液与抗氧化剂和树脂混合,挤出造粒即可。
较佳地,所述的分散介质选自水、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、丙二醇、丙酮、2-丁酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯和二甲苯中的一种或多种中的一种或多种。
其中,所述的混合较佳地为通过螺杆熔融进行混合。
在混合过程中,分散介质会挥发掉,制备得到的纳米隔热母粒中不含有分散介质。
本发明还提供了上述纳米隔热母粒在制备隔热板中的应用。
在上述应用中,较佳地,所述的纳米隔热母粒与聚碳酸酯通过熔融挤出加工成具有不同厚度的、雾影低、透明性高的隔热板。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
相比于已有技术,本发明可以通过优化的配方和工艺设计制备稳定的,具有隔热功能的纳米分散液。所得的纳米分散液中,纳米隔热粉体以纳米级(平均粒径小于100纳米)形式存在。随后的混合熔融挤出工艺直接使用所得的湿态纳米分散液,避免了分散液的干燥制粉工艺,可以避免纳米隔热粉体在挤出过程中形成亚微米乃至微米级的二次团聚,从而实现了纳米隔热粉体在母粒中也可以以纳米级形式存在。在同等纳米粉体添加量的条件下,由该母粒制得的PC板的透明性更高,雾影值更低。此外,由于分散性的提高,纳米粉体在母粒中的可添加量也随之大幅提高,因此在后续制备隔热PC板过程中,可以采用更少量的母粒与其他组分混合,从而可以进一步降低隔热PC板的厚度,实现更高的透明性和更低的雾影值,满足更多的实际需求。
相比于现有技术,本发明通过将纳米隔热粉体在有机溶剂中分散成纳米分散液,再将其与抗氧化剂和树脂粉混合熔融挤出,制备出具有透明隔热功能的母粒。由于母粒中纳米粉体的分散性优异,因此在相同条件下,可以制备透明性更佳,隔热性能更优的隔热PC板。此外,由于母粒纳米粉体的浓度高,因此可以制备的隔热PC板材的厚度范围更大。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
下述实施例中纳米铯钨青铜为Cs0.33WO3
分散剂润湿分散剂(Disperbyk-161)购于德国毕克化学。
分散剂润湿分散剂(Disperbyk-110)购于德国毕克化学。
润湿分散剂(PA4530)购于巴斯夫。
γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷购于道康宁。
实施例1纳米铯钨青铜隔热分散液(固含量15%)
纳米铯钨青铜隔热分散液的配方见下表:
纳米铯钨青铜 6份
润湿分散剂(Disperbyk-161) 4份
润湿分散剂(Disperbyk-110) 5份
醋酸丁酯 85份
制备方法:
将Disperbyk-161和Disperbyk-110先溶于醋酸丁酯中,在搅拌条件下加入纳米铯钨青铜粉体,混合均匀后,在砂磨机中研磨3小时,得到稳定的分散液。其颗粒分散情况由动态光散射法(DLS)表征。DLS结果表明,纳米铯钨青铜颗粒在分散液中的平均粒径为35纳米,粒径分布范围为1~120纳米。
实施例2纳米铯钨青铜隔热分散液(固含量5%)
纳米铯钨青铜隔热分散液的配方见下表:
纳米铯钨青铜 2份
润湿分散剂(Disperbyk-161) 1.33份
润湿分散剂(Disperbyk-110) 2.67份
醋酸丁酯 95份
制备方法:
将Disperbyk-161和Disperbyk-110先溶于醋酸丁酯中,在搅拌条件下加入纳米铯钨青铜粉体,混合均匀后,在砂磨机中研磨2小时,得到稳定的分散液。其颗粒分散情况由动态光散射法(DLS)表征。DLS结果表明,纳米颗粒在分散液中的平均粒径为42纳米,粒径分布范围为1~100纳米。
实施例3纳米铯钨青铜隔热分散液(固含量20%)
纳米铯钨青铜隔热分散液的配方见下表:
纳米铯钨青铜 8份
润湿分散剂(Disperbyk-161) 7.2份
润湿分散剂(Disperbyk-110) 12.8份
醋酸丁酯 80份
制备方法:
将Disperbyk-161和Disperbyk-110先溶于醋酸丁酯中,在搅拌条件下加入纳米铯钨青铜粉体,混合均匀后,在砂磨机中研磨5小时,得到稳定的分散液。其颗粒分散情况由动态光散射法(DLS)表征。DLS结果表明,纳米颗粒在分散液中的平均粒径为67纳米,粒径分布范围为1~150纳米。
实施例4纳米氧化锡锑隔热分散液(固含量15%)
纳米氧化锡锑隔热分散液的配方见下表:
纳米氧化锡锑 6份
润湿分散剂(Disperbyk-161) 4份
润湿分散剂(Disperbyk-110) 5份
乙醇 94份
制备方法:
将Disperbyk-161和Disperbyk-110先溶于乙醇中,在搅拌条件下加入纳米氧化锡锑粉体,混合均匀后,在砂磨机中研磨3小时,得到稳定的分散液。其颗粒分散情况由动态光散射法(DLS)表征。DLS结果表明,纳米颗粒在分散液中的平均粒径为47纳米,粒径分布范围为1~130纳米。
实施例5纳米铯钨青铜隔热分散液(固含量15%)
纳米铯钨青铜隔热分散液的配方见下表:
制备方法:
PA4530先溶于二甲苯中,在搅拌条件下加入纳米铯钨青铜粉体,混合均匀后,在砂磨机中研磨5小时,得到稳定的分散液。其颗粒分散情况由动态光散射法(DLS)表征。DLS结果表明,纳米颗粒在分散液中的平均粒径为151纳米,粒径分布范围为1~500纳米。
实施例6纳米铯钨青铜隔热分散液(固含量15%)
纳米铯钨青铜隔热分散液的配方见下表:
纳米铯钨青铜 6份
润湿分散剂(Disperbyk-161) 7.8份
γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷 1.2份
醋酸丁酯 85份
制备方法:
将Disperbyk-161和γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷先溶于醋酸丁酯中,在搅拌条件下加入纳米铯钨青铜粉体,混合均匀后,在砂磨机中研磨3小时,得到稳定的分散液。其颗粒分散情况由动态光散射法(DLS)表征。DLS结果表明,纳米铯钨青铜颗粒在分散液中的平均粒径为52纳米,粒径分布范围为5~137纳米。
实施例7隔热母粒A
将实施例1所得的分散液与(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)以及聚碳酸酯按一定比例用双螺杆挤出机进行熔融混炼,使纳米铯钨青铜在最终的隔热母粒中的重量含量达到10%。所得到的隔热母粒中的纳米粉体仍以纳米级形式存在,其中值粒径为50纳米。
实施例83毫米隔热PC板I
将实施例7所得的隔热母粒与聚碳酸酯以1:25的重量比混合挤出制得3毫米隔热PC板。所得到的隔热PC板具有极佳的隔热性能,其对太阳热能的主要来源红外光(800纳米~2500纳米)的阻隔率接近于100%。同时,该隔热PC板对可见光(400纳米~800纳米)的最大透过率可达为70%,雾影值极低约为1.4%(而未添加纳米隔热粉体的普通3毫米PC板的雾影值为1.2%)。
实施例9隔热母粒B
将实施例1所得的分散液与(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)以及聚碳酸酯按一定比例用双螺杆挤出机进行熔融混炼,使铯钨青铜在最终的隔热母粒中的重量含量达到1%。所得到的隔热母粒中的纳米粉体仍以纳米级形式存在,其中值粒径为41纳米。
实施例10隔热母粒C
将实施例1所得的分散液与(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)以及聚碳酸酯按一定比例用双螺杆挤出机进行熔融混炼,使铯钨青铜在最终的隔热母粒中的重量含量达到20%。所得到的隔热母粒中的纳米粉体仍以纳米级形式存在,其中值粒径为63纳米。
实施例111毫米隔热PC板
将实施例7所得的隔热母粒与聚碳酸酯以1:8的重量比混合挤出制得1毫米隔热PC板。所得到的隔热PC板对太阳热能的主要来源红外光(800纳米~2500纳米)的阻隔率约为100%,对可见光(400纳米~800纳米)的最大透过率可达为85%。同时该隔热PC板的雾影值与未添加纳米隔热粉体的普通1毫米PC板极为接近为1.2%。
实施例125毫米隔热PC板
将实施例7所得的隔热母粒与聚碳酸酯以1:40的重量比混合挤出制得5毫米隔热PC板。所得到的隔热PC板对太阳热能的主要来源红外光(800纳米~2500纳米)的阻隔率约为96%,对可见光(400纳米~800纳米)的最大透过率可达为90%。同时该隔热PC板的雾影值与未添加纳米隔热粉体的普通5毫米PC板极为接近为1.2%。
实施例13隔热母粒D
将实施例5所得的分散液与(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)以及聚碳酸酯按一定比例用双螺杆挤出机进行熔融混炼,使铯钨青铜在最终的隔热母粒中的重量含量达到10%。所得到的隔热母粒中的纳米粉体以亚微米级形式存在,其中值粒径为173纳米。
实施例14隔热母粒E
将实施例4所得的分散液与(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)以及聚碳酸酯按一定比例用双螺杆挤出机进行熔融混炼,使铯钨青铜在最终的隔热母粒中的重量含量达到10%。所得到的隔热母粒中的纳米粉体仍以纳米级形式存在,其中值粒径为63纳米。
实施例153毫米隔热PC板II
将实施例13所得的隔热母粒与聚碳酸酯以1:25的重量比混合挤出制得3毫米隔热PC板。所得到的隔热PC板具有极佳的隔热性能,其对太阳热能的主要来源红外光(800纳米~2500纳米)的阻隔率接近于100%。同时,该隔热PC板对可见光(400纳米~800纳米)的最大透过率为51%,雾影值约为2%(未添加纳米隔热粉体的普通3毫米PC板的雾影值为1.2%)。
实施例163毫米隔热PC板III
将实施例14所得的隔热母粒与聚碳酸酯以1:25的重量比混合挤出制得3毫米隔热PC板。所得到的隔热PC板具有极佳的隔热性能,其对太阳热能的主要来源红外光(800纳米~2500纳米)的阻隔率接近于100%。同时,该隔热PC板对可见光(400纳米~800纳米)的最大透过率可达为65%,雾影值约为1.5%(未添加纳米隔热粉体的普通3毫米PC板的雾影值为1.2%)。
实施例173毫米隔热PC板IV
将实施例9所得的隔热母粒与聚碳酸酯以1:25的重量比混合挤出制得3毫米隔热PC板。所得到的隔热PC板对太阳热能的主要来源红外光(800纳米~2500纳米)的阻隔率约为70%,对可见光(400纳米~800纳米)的最大透过率可达为90%。同时该隔热PC板的雾影值为1.3%。
对比实施例1由直接共混法制备的隔热母粒所得的3毫米隔热PC板
将纳米铯钨青铜原始粉体与(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)以及聚碳酸酯直接通过双螺杆挤出机挤出造粒得到隔热母粒。该隔热母粒中纳米粉体的中值粒径为760纳米。再将该隔热母粒与聚碳酸酯混合挤出制得3毫米的隔热PC板。所得到的隔热PC板透明性极差,对可见光的透过率仅为43%,而雾影值则超过2%。
对比实施例2无分散剂体系
在搅拌条件下,将15份纳米铯钨青铜粉体加入到85份醋酸丁酯内,混合均匀后,在砂磨机中研磨3小时,得到分散液。其颗粒分散情况由动态光散射法(DLS)表征。DLS结果表明,纳米颗粒在分散液中的平均粒径为893纳米,粒径分布范围为10~3000纳米。将所得的分散液与(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(Irganox1010)以及聚碳酸酯按一定比例用双螺杆挤出机进行熔融混炼,使铯钨青铜在最终的隔热母粒中的重量含量达到10%。再将所得的隔热母粒与聚碳酸酯以1:25的重量比混合挤出制得1毫米隔热PC板。所得到的隔热PC板对太阳热能的主要来源红外光(800纳米~2500纳米)的阻隔率约为81%,对可见光(400纳米~800纳米)的最大透过率仅为42%。同时该隔热PC板的雾影值达到了3%。

Claims (10)

1.一种纳米隔热母粒,其原料配方包括下述以重量份计的组分:纳米隔热粉体5~50份,润湿分散剂1~50份,抗氧化剂0.1~10份、树脂10~200份,其中所述的纳米隔热母粒中纳米隔热粉体的质量百分比含量为0.1~20%。
2.根据权利要求1所述的纳米隔热母粒,其特征在于,所述的纳米隔热母粒中纳米隔热粉体的质量百分比含量为5~15%,优选为8~10%。
3.根据权利要求1所述的纳米隔热母粒,其特征在于,所述的纳米隔热母粒的原料配方由下述以重量份计的组分组成:纳米隔热粉体5~50份,润湿分散剂1~50份,抗氧化剂0.1~10份、树脂10~200份,其中纳米隔热粉体的质量百分比含量为0.1~20%。
4.根据权利要求1所述的纳米隔热母粒,其特征在于,所述的纳米隔热粉体为纳米铯钨青铜、纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡和纳米氧化钒中的一种或多种;所述的纳米隔热粉体的粒径为1~100纳米,优选为1~30纳米。
5.根据权利要求1所述的纳米隔热母粒,其特征在于,所述的润湿分散剂的分子结构同时包含:对无机颗粒具有亲和力的基团、和易被溶剂化的高分子链;所述的润湿分散剂较佳地为聚丙烯酸酯类分散剂、聚氨酯类分散剂和硅烷偶联剂中的一种或多种;
所述的硅烷偶联剂较佳地为苯基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种;
所述的湿润分散剂更佳地为系列分散剂、系列分散剂、系列分散剂、系列分散剂、 系列分散剂、系列分散剂、以及系列分散剂中的一种或多种;
所述的润湿分散剂的用量占所述纳米隔热粉体总重量的10~500%,较佳地为50~200%。
6.根据权利要求1所述的纳米隔热母粒,其特征在于,所述的抗氧化剂为胺类抗氧化剂、酚类抗氧化剂、和亚磷酸酯中的一种或多种,较佳地为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯与(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种或多种;
所述的树脂为聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸(酯)树脂、聚乙烯树脂、和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中的一种或多种,较佳地为聚碳酸酯树脂;其中聚碳酸酯树脂的重均分子量范围较佳地为10,000~100,000,更佳地为20,000~60,000。
7.一种如权利要求1~6中任意一项所述的纳米隔热母粒的制备方法,其包括下述步骤:
(1)将润湿分散剂溶于分散介质中,再加入纳米隔热粉体,超声,然后球磨或者砂磨处理,得到纳米分散液;
(2)将步骤(1)所得的纳米分散液与抗氧化剂和树脂混合,挤出造粒即可。
8.根据权利要求7所述的纳米隔热母粒的制备方法,其特征在于,所述的分散介质选自水、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、丙二醇、丙酮、2-丁酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯和二甲苯中的一种或多种。
9.如权利要求1~6中任意一项所述的纳米隔热母粒在制备隔热板中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述的纳米隔热母粒与聚碳酸酯通过熔融挤出加工成隔热板。
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